崔克瓊
[摘 ?要] 高中數(shù)學學習的目的并非簡單地應(yīng)對高考,其主要目標是培養(yǎng)學生良好的學習習慣和思維習慣,為此,在教學中要摒棄簡單機械的套用,要重視學習能力的提升. 在解題教學中,除了培養(yǎng)學生的“雙基”外,要重視解題技巧的探究,引導學生多角度觀察,根據(jù)不同的題型實施不同的解決方案,巧妙地應(yīng)用概念、題設(shè)、數(shù)形結(jié)合等多種解題策略“巧解”問題,進而實現(xiàn)課堂效果的最大化.
[關(guān)鍵詞] 學習習慣;思維習慣;巧解
談到數(shù)學學習就不得不談解題教學,其是數(shù)學教學的重要組成部分,是“用數(shù)學”的重要表現(xiàn)形式. 在素質(zhì)教育的影響下,現(xiàn)行高考更側(cè)重于考查學生“用數(shù)學”的能力,即應(yīng)用數(shù)學基本知識和基本思想解決現(xiàn)實問題的能力,因此,培養(yǎng)學生的“雙基”是解決問題的前提和保障. 然而,在培養(yǎng)“雙基”的基礎(chǔ)上不能忽視解題效率的提升,眾所周知,高考數(shù)學題量大、題目新,若解題時不重視方法和技巧,將不利于學生縝密和靈活性思維的培養(yǎng),那么學生在面對靈活多變的高考題目時勢必會出現(xiàn)畏難情緒,進而影響學生“用數(shù)學”的積極性. 為此,在日常教學中,除了重視基礎(chǔ)知識和基本方法的積累,也要關(guān)注解題技巧,引導學生學會“巧用”數(shù)學,使解題過程由繁變簡,進而提升解題的成功率. 筆者選取了幾道典型性的案例進行剖析,展示“巧解”在鍛煉學生思維能力,提升學生解題能力的妙用,以期激發(fā)學生探究“巧解”的熱情.
[?]巧用概念,化繁為簡
數(shù)學概念是數(shù)學學習的基石,是數(shù)學知識的交匯點,是數(shù)學知識體系的重要組成部分,全面地、準確地掌握概念有利于“雙基”的提升. 但在現(xiàn)實教學中,學生對概念的把握僅限于熟背,缺乏對概念內(nèi)涵和外延的挖掘,以至于對概念的理解缺乏深刻性和靈活性,進而學生在面對應(yīng)用概念直接求解的問題時顯得束手無策,從而影響了解題效率.
例1:已知拋物線x2=2px(p>0)上存在A,B兩個動點,且滿足AB=l(l≥2p),試求線段AB的中點M到x軸的最小垂直距離時M的縱坐標.
分析:本題在求解時大多數(shù)學生都是構(gòu)造線段中點M到x軸的最小垂直距離的方程f(x,y)=0,再求y的值,雖然這樣求解思路簡單,但其運算過程煩瑣,運算量大,若要順利求解不僅要有較強的運算能力而且需要消耗更多的時間,這樣勢必會影響解題的準確率和解題效率. 為了規(guī)避煩瑣的運算,在解題時可以嘗試回歸概念,調(diào)動最原始的認知重新審視題目,也許有意外的收獲. 本題根據(jù)拋物線的相關(guān)概念可以構(gòu)造出如圖1所示的圖形,在梯形ACDB中,ME=,即y+=. 由拋物線的定義可知,AC=AF,BD=BF,則AC+BD=AF+BF. 在△AFB中,AF+BF≥AB,則y+≥=,即y≥-,當AB經(jīng)過焦點F時,y的最小值為-(l≥2p).
點評:本題求解中靈活應(yīng)用概念構(gòu)造出了圖1,通過應(yīng)用拋物線的定義得到AC=AF,BD=BF,從而將梯形問題轉(zhuǎn)化為三角形問題,轉(zhuǎn)化后直接應(yīng)用三角形三邊知識得出了答案. 從上面的解題過程可以看出,應(yīng)用概念求解并不需要復雜的計算,同時思路更加清晰,步驟更加簡潔,解題更加高效. 可見,在解題時巧用概念可以有效簡化解題過程,有利于解題效率的提升,因此,在日常學習中一定要注意深化對概念的理解,進而解題時可以靈活應(yīng)用,從而化繁為簡,提升解題效率.
[?]巧用題設(shè),優(yōu)化解題策略
學生在解題時常急于求成,看到熟悉的題目就直接生搬硬套原有的解題思路,不重視觀察題設(shè)信息,這樣稀里糊涂盲目套用往往容易造成思路中斷,不僅未能成功解決問題,而且浪費了寶貴的時間,因此,在解題前應(yīng)先仔細觀察題設(shè)信息,注意題設(shè)隱含信息的挖掘和提取,從而獲得解題的捷徑.
例2:已知方程(ac-bc)x2+(bc-ab)x+(ab-ac)=0的兩根相等,試證明,,是等差數(shù)列.
分析:本題在求解時很多學生僅關(guān)注“兩根相等”這一信息,解題時直接利用方程“Δ=0”,即(bc-ab)2-4(ac-bc)(ab-ac)=0,顯然若要化簡要經(jīng)歷開方、配方等復雜的過程,而且在計算前并不能預判此方法是否能獲得解題信息,解題處于“走一步算一步”的狀態(tài),缺乏對整體解題思路的把控,進而難以保障解題的準確率. 此題在動手前應(yīng)先觀察,看看除了“Δ=0”這一信息外是否還隱藏著其他已知條件. 經(jīng)過觀察方程的系數(shù)知曉“(ac-bc)+(bc-ab)+(ab-ac)=0”,由此可知方程的兩個相等的根為“1”,分析至此,完整的解題思路就形成了,求解也就水到渠成了.
根據(jù)韋達定理可知:=2,即2ac=ab+bc,=+,所以,,是等差數(shù)列.
點評:本題解題時通過觀察獲得了“(ac-bc)+(bc-ab)+(ab-ac)=0”這一重要信息,成功地找到了解決問題的突破口,有效規(guī)避了常規(guī)解題思路所帶來的復雜運算過程,使解題效率大大提升. 要知道,高考重點考查學生的運算能力,但運算絕非簡單機械的套用,其更主要的是考查學生是否能夠根據(jù)題設(shè)條件尋求最合理、最簡潔的運算途徑,進而實現(xiàn)“巧算”. 為此,在教學中教師要避免解題機械化、模式化,要引導學生仔細觀察題設(shè)的外部結(jié)構(gòu),尋找個性化解題方案,進而優(yōu)化解題策略,提升學生的解題能力.
[?]巧用數(shù)形結(jié)合,捕捉問題切入點
數(shù)形結(jié)合是一個老生常談卻不得不談的問題,因為借助“數(shù)”的嚴謹,“形”的直觀往往可以收獲許多意外的驚喜. 有時在解題時若單一從“數(shù)”或單一從“形”的角度出發(fā),絞盡腦汁也難以求解,而將二者相結(jié)合不僅容易找到解題的突破口,而且可以避免煩瑣冗長的計算,進而提高解題效率.
例3:已知方程7x2-(k+13)x+k2-k-2=0的兩個實根為x,x,滿足0 分析:根據(jù)題設(shè)信息學生很容易從代數(shù)的角度出發(fā),調(diào)用解一元二次方程的經(jīng)驗,根據(jù)韋達定理和根的取值范圍進行求解,顯然,應(yīng)用該方案不僅求解困難,而且思路容易混亂,很難求解,若將其轉(zhuǎn)化為二次函數(shù),借助函數(shù)圖像的直觀性更容易找到解題的切入點,方便求解. 令f(x)=7x2-(k+13)x+k2-k-2,根據(jù)方程的兩個實根為x,x,滿足0 f(0)>0, f(1)<0, f(2)>0,即k2-k-2>0, k2-2k-8<0, k2-3k>0. 由k2-k-2>0得k<-1或k>2;由k2-2k-8<0得-2 點評:本題求解時將方程、函數(shù)、不等式等問題相串聯(lián),先將方程轉(zhuǎn)化為函數(shù),根據(jù)方程根“0 [?]巧妙轉(zhuǎn)化,規(guī)避分類討論 分類討論其實質(zhì)就是根據(jù)題設(shè)條件將含有不確定因素的大問題拆分成若干小問題來解決,其可使解題思路更加清晰,但應(yīng)用分類討論其解題過程往往會較為煩瑣,這也是分類討論無法回避的一個問題,同時,有時因分類不清可能也會增加錯解的風險,因此,在解題時,有時將問題巧妙轉(zhuǎn)化往往可以有效規(guī)避分類風險. 例4:已知集合A={x ax2+3x+2=0,x∈R},若A中至多有一個元素,求a的取值范圍. 分析:A中元素有三種情況:0個、1個、2個,但要滿足“至多一個元素”,則需要分兩類進行討論,即0個和1個,顯然若求出A中有兩個元素的情況,再應(yīng)用補集則可以規(guī)避分類,進而減少運算過程. 對于a而言,不論a取任何實數(shù),集合A都有意義,所以全集=R. 假設(shè)A中有兩個元素,即ax2+3x+2=0有兩個不同的實根,則a≠0,Δ=9-8a>0,解得a<,且a≠0. 求出A后,根據(jù)補集的思路可得a的取值范圍為{0}∪ ,+∞ . 評注:本題求解過程中利用“補集”有效地規(guī)避了分類討論. 有時解題時若順勢分析可能會有多種情況,不妨逆向而上,往往可以優(yōu)化解題策略. 雖然分類討論有明顯的優(yōu)勢,但有時巧妙地規(guī)避,也會有意外驚喜. 當然,數(shù)學中的“巧解”不拘泥于這幾類,其分散于教學的每個角落,為此,教師要注意各個環(huán)節(jié)進行滲透,讓學生在掌握“雙基”的基礎(chǔ)上可以跳一跳,根據(jù)不同的知識點、不同的題設(shè)結(jié)構(gòu)、不同的題型采取不同的解決策略,進而實現(xiàn)化繁為簡、簡化流程,最終提升解題效率的目的.